一种自动螺纹校对装置及校对方法与流程

1.本发明涉及螺纹检测领域，尤其涉及一种自动螺纹校对装置及校对方法。


背景技术：

2.螺纹规又称螺纹规通止规或是螺纹量规，通常用来检验判定螺纹的尺寸是否正确，螺纹规根据所检验内外螺纹分为螺纹塞规和螺纹环规，其中的螺纹塞规是测量内螺纹尺寸正确性的工具，可分为普通粗牙、细牙和管子螺纹三种。
3.现有螺纹检测大多依靠人工手动将螺纹规旋入、旋出产品来检验产品的螺纹加工情况，此方法不但效率低下、劳动强度较大且存在漏检、误检的风险，虽有一些自动螺纹检测的装置，但都不适宜建立自动化的校对流水线。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种自动螺纹校对装置及校对方法。
5.为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种自动螺纹校对装置，其特征在于，包括螺纹规传送装置、螺纹规抓取识别装置和螺纹工件校对装置，所述螺纹规传送装置包括振动盘、带式传送机、喇叭筒、多单元存储仓和传送电机驱动装置，所述振动盘将环规标准件送入带式传送机，所述带式传送机由传送电机驱动装置驱动，环规标准件通过所述喇叭筒变换传送方向后存储进多单元存储仓，所述螺纹规抓取识别装置包括电动机械手指、环规机械手和工业相机，所述多单元存储仓设有滑轨组件，所述电动机械手指安装于滑轨组件上，所述电动机械手指由滑轨电机驱动装置驱动通过滑轨组件进行平面移动，所述电动机械手指抓取多单元存储仓的螺纹标准件，将螺纹标准件递送给环规机械手抓取，所述螺纹工件校对装置包括校对机械手，所述校对规机械手将校对规从工件存储仓中移动到校对位置。
6.进一步地，校对装置还包括环规检测台，所述环规检测台上放螺纹规标准件置，通过工业相机记录螺纹规的型号图像。
7.进一步地，所述滑轨组件包括水平滑轨、横杆和竖直导轨，所述水平滑轨位于多单元存储仓的两侧，所述电动机械手指沿着水平滑轨进行水平方向的移动，所述横杆跨接于两水平滑轨之间，所述电动机械手指机械手指沿着横杆进行前后方向的移动，所述竖直导轨沿竖向设置且与横杆的一侧固定连接，所述竖直导轨上安装有滑块，所述电动机械手指安装在滑块上，所述电动机械手指沿着竖直导轨进行垂直方向的移动。
8.进一步地，所述环规机械手具有两个位移自由度和一个旋转自由度，所述环规机械手通过水平旋转、垂直位移和前后位移将环规机械手的末端移动到电动机械手指的位置。
9.一种自动螺纹校对方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、将待使用的螺纹规放入振动盘中；步骤2、振动盘、传送带和喇叭筒配合，将螺纹规送入多单元存储仓；步骤3、电动机械手指抓取多单元存储仓所有存储单元内的螺纹规并将其运送至指定位；步骤4、环规机械手从电动机械手指中接过螺纹规，将螺纹规送入环规检测台；步骤5、工业相机通过图像识别螺纹规的型号，并传入系统后台，当螺纹规一侧无法识别出螺纹型号时，环规机械手将把螺纹规上下颠倒，并重复本步骤直到系统获取螺纹规型号，当本步骤重复指定次数，仍无法获取螺纹型号时，系统报错并请求人工处理；步骤6、环规机械手把螺纹规移动到校对操作指定的位置，环规机械手抓取螺纹规后移动到校对机械手一侧，并将环规机械手末端移动到校对机械手末端下方，螺纹规旋入侧面与校对机械手末端轴线呈垂直关系；步骤7、校对机械手从工件存储仓中抓取待校对工件，将待校对工移动到螺纹规的上方，待校对工件轴线与螺纹规旋入一侧面垂直；步骤8、校对机械手安装应力检测传感器，应力检测传感器在校对过程中持续检测校对规受到的阻力，当检测到的应力值大于阈值时，表示校对规无法继续插入螺纹规；根据校对规插入螺纹规的牙数，判断校对规是否可以直接插入螺纹规；步骤9、通过环规机械手控制螺纹规旋入校对规，应力检测传感器采集螺纹规旋入过程中受到的阻力，若阻力值大于预设值，则螺纹规无法旋入校对规，校对规不合格，反之，继续以后的步骤；步骤10、使校对规与螺纹规轴线重合，校对机械手控制校对规沿螺纹规轴线移动，校对规向螺纹规靠近直到两者接触，且无法再位移；步骤11、校对机械手控制校对规沿轴线旋转三圈，每完成一圈旋转后，校对规旋入螺纹规一个牙，应力检测传感器检测校对规在此圈旋转过程中受到的阻力，若该阻力值在旋转过程中大于经验值，则停止旋转，并反向旋出，直至传感器检测不到阻力，判定校对规为不合格件，反之，判定校对规为合格件，继续下一圈旋转；完成三圈旋转并三次判定合格件后，继续以后的步骤；步骤12、根据校对结果，校对机械手分类处理校对规；步骤13、继续同种类型校对规的校对，校对机械手持续抓取校对工件，进行步骤8至步骤12的操作，直至完成所有同类型校对规校对。
10.步骤14、校对系统切换螺纹规，人工取下螺纹规，送入振动盘中，重复步骤3至步骤14。
11.进一步地，所述步骤2包括，所述振动盘有序将螺纹规送入传送带的栅格中，螺纹规运送至传送带末尾进入喇叭筒，再经过滑道进入多单元存储仓。
12.进一步地，所述步骤3包括，所述电动机械手指沿多单元存储仓上方的滑轨可进行三个轴方向的移动，取出多单元存储仓所有存储单元内的螺纹规，并将其运送至指定位置。
13.进一步地，在所述步骤8中，根据校对规插入螺纹规的牙数包括，牙数以三牙为界，若超过三牙判定为过隙配合，认为校对规不合格，反之，继续以后的步骤。
14.进一步地，所述步骤12包括，根据校对规的判定结果，分开存放合格件和不合格件。
15.本发明利用振动盘对螺纹规进行上料，带式传送机传送螺纹规，喇叭筒改变螺纹规的传送方向使其有序的存入多单元存储仓中，电动机械手指实现存储仓中螺纹规的移动，将标准件交付环规检测机械手，环规机械手将螺纹规送入环规检测台，由工业相机识别螺纹规的具体型号，系统识别螺纹规型号后，环规机械手将螺纹规抓取至指定的位置等待校对螺纹工件，校对机械手根据螺纹规型号抓取同种型号的校对规进行校对，校对操作由校对机械手、环规机械手以及应力检测传感器配合完成，校对机械手根据校对结果处理校对工件。
16.本发明对同种类型的校对工件集中进行校对，校对过程由机械完成，避免人工通规校验存在的漏检、误检、效率低等问题，解决了现有的自动检测装置不能形成流水线的问题，提高了校对效率，节省了劳动力成本。
附图说明
17.图1为本发明的结构示意图。
18.附图标记：1振动盘、2带式传送机、3喇叭筒、4多单元存储仓、5电动机械手指、6滑轨、7滑轨电机驱动装置、8环规机械手、9工业相机、10环规检测台、11校对规、12校对机械手、13传送机电机驱动装置。
具体实施方式
19.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.本实施例公开了一种自动螺纹校对装置，如图1所示，包括螺纹规传送装置、螺纹规抓取以及识别装置和螺纹工件校对装置。
21.螺纹规传送装置包括振动盘1、带式传送机2、传送机电机驱动装置13和多单元存储仓4，振动盘1安装在带式传送机2的左侧，带式传送机2的末端安装喇叭筒3，多单元存储仓4安置在带式传送机2的右侧，多单元存储仓4通过喇叭筒3与带式传送机2连接。
22.螺纹规标准件放置在振动盘1中，送入带式传送机2，传送机电机驱动装置13驱动皮带转动，将螺纹规送入喇叭筒3，最后存储到多单元存储仓4中。
23.螺纹规抓取识别装置包括滑轨电机驱动装置7、环规机械手8和工业相机9，多单元存储仓4前后侧安装有两条水平滑轨6，两条水平滑轨6相互平行，两条滑轨6之间垂直安装一条横杆，横杆一侧沿竖直方向固定设有一竖直导轨，水平滑轨6、横杆和竖直导轨构成三轴滑轨组件。
24.电动机械手指5安装在竖直导轨的滑块上，由滑轨电机驱动装置7驱动滑块继而带动电动机械手指5移动，电动机械手指5末端是爪状结构，可抓取螺纹规，多单元存储仓4设有一高度相近的平台，该平台上按前后方位安装环规检测台10和环规机械手8。
25.在环规检测台10上方安装工业相机9，其镜头方向垂直环规检测台10，可以完整的拍摄到环规检测台10上的画面，电动机械手指5从存储仓抓取螺纹规递送环规机械手8，环规机械手8将环状螺纹规放置到环规检测台10由工业相机9拍摄螺纹规型号图像。
26.螺纹校对装置包括环规机械手8和校对机械手12，校对机械手12末端的抓取装置可以将校对规11沿轴线旋转，至少满足左右各旋转三周，校对过程中，两只机械手保证校对规11和螺纹规的轴线重合。
27.本实施例还公开一种自动螺纹校对方法，包括以下步骤：步骤1、将待使用的螺纹规放入振动盘1中，振动盘1是生产现场的常见装置，可以使得进料有序，方便流水线操作。
28.步骤2、振动盘1、传送带和喇叭筒3相互配合将螺纹规送入多单元存储仓4，振动盘1有序将螺纹规送入传送带的栅格中，运送至传送带末尾进入喇叭筒3，经过一段滑道进入存储仓。
29.步骤3、电动机械手指5依靠多单元存储仓上方的滑轨组件实现三个轴方向的移动，抓取多单元存储仓4所有存储单元内的螺纹规并将其运送至指定位置，该位置可依据实际情况随意设置。
30.步骤4、环规机械手8将其末端移动到指定位置，抓取螺纹规，送入环规检测台10的指定范围内，将螺纹规刻有螺纹型号的一侧面向工业相机9。
31.步骤5、工业相机9拍摄螺纹规在环规检测台10上的图像，通过图像识别技术提取图像中螺纹规的型号，当螺纹规一侧无法识别出螺纹型号的时候，环规机械手8将把螺纹规上下颠倒，并重复本步骤，直到系统获取螺纹规型号，当本步骤重复多次仍然无法获取螺纹型号时，系统报错，请求人工处理。
32.步骤6、环规机械手8抓取螺纹规后移动到校对机械手12的一侧，将环规机械手8的末端移动到校对机械手12末端下方的某一位置处，使得螺纹规旋入侧面与校对机械手12末端轴线呈垂直关系，环规机械手8与校对机械手12的末端保持距离。
33.步骤7、校对机械手12将从校对工件存储仓取出待校对工件，并移动到校对指定的位置，校对机械手12从工件存储仓中抓取待校对工件，将待校对工件移动到螺纹规的上方，待校对工件的轴线与螺纹规旋入一侧面垂直。
34.步骤8、校对机械手12与环规机械手8保证螺纹规旋入一侧面与校对规11轴线呈现垂直关系，在校对过程中，校对机械手12控制校对规11沿螺纹规轴线垂直插入螺纹规，此过程中，校对规11不产生绕校对规11轴线的旋转，校对机械手12末端安装应力检测传感器，应力检测传感器在校对过程中持续不断的检测校对规11受到的阻力，当检测到的应力值大于某一阈值时，表示校对规11无法继续插入螺纹规，此时通过判断校对规11插入螺纹规的牙数，判断校对规11是否可以直接插入螺纹规；以三牙为界限，校对规11插入螺纹规的牙数超过三牙即为过隙配合，认为校对规11不合格，若不超过三牙，继续以后的步骤。
35.步骤9、在保证螺纹规和校对规11轴线重合的情况下，环规机械手8控制螺纹规旋入校对规11，判断螺纹规是否可以旋入，校对机械手12末端安装的应力检测传感器采集螺纹规旋入过程中所受到的阻力，若阻力值大于预设值，表明螺纹规无法旋入校对规11，认为校对规11不合格，反之，继续以后的步骤。
36.步骤10、判断螺纹规与校对规11之间的配合是否过盈配合，在保证螺纹规和校对规11轴线重合的情况下，校对机械手12控制校对规11沿螺纹规轴线移动，校对规11向螺纹规靠近直到两者相互接触且无法再产生位移。
37.步骤11、校对机械手12控制校对规11沿轴线旋转360度，此时校对规11旋入螺纹规一个牙，在此过程中，校对机械手12末端的应力检测传感器不停检测校对规11在旋转过程中所受到的阻力，若该值在旋转过程中大于经验值，则停止旋转反向旋出，直至应力检测传感器检测不到阻力，此时判定校对规11为不合格件；反之，继续以后的步骤；在第一个360度的基础上继续沿轴线旋转360度，旋入一个牙，在此过程中校对机械手12末端的应力检测传感器不停检测校对规11在旋转过程中所受到的阻力，若该值在旋转过程中大于经验值，则停止旋转反向旋出，直至应力检测传感器检测不到阻力，此时判定校对规11为不合格件；反之，继续以后的步骤；在前两个360度的基础上，继续沿轴线旋转360度，旋入一个牙，在此过程中校对机械手12末端的应力传感器不停的检测校对规11在旋转过程中所受到的阻力，若该值在旋转过程中大于经验值，则停止旋转反向旋出，直至应力检测传感器检测不到阻力，此时判定校对规11为不合格件；反之，继续以后的步骤。
38.步骤12、根据校对结果，校对机械手12分类处理校对规11，根据判定结果分开存放合格件和不合格件。
39.步骤13、继续同种类型校对规11的校对，在处理同种类型的校对规11校对的过程中，环规机械手8抓取螺纹规的状态不改变，校对机械手12持续不断抓取校对工件进行步骤8至步骤12的操作。
40.步骤14、所有同类型校对件校对完成后，校对系统切换螺纹规，人工取下螺纹规送入振动盘1中，系统重复步骤3至步骤14。
41.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。